專利名稱：表面貼裝型功率led支架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于LED器件的LED支架的結(jié)構(gòu)，具體涉及一種表面貼裝 型功率LED器件支架結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體照明被譽(yù)為第四代照明光源，逐漸普及應(yīng)用到通用照明領(lǐng)域。其中，功率發(fā) 光二極管(功率LED)以高亮度、高功率深受市場歡迎。常規(guī)功率LED用的支架有兩種PLCC 型(plastic leaded chip carrier，塑封帶引線片式載體)和陶瓷基板。如附圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的PLCC型支架結(jié)構(gòu)示意圖。PLCC型支架是具有反射腔 結(jié)構(gòu)的塑料外殼01包裹金屬引線框架02，該金屬引線框架02帶有承載LED芯片04的芯 片安放部03與電極用的引腳05;該芯片安放部03與正負(fù)電極之一成一體結(jié)構(gòu)。由于PLCC 型支架帶有反射腔、且結(jié)構(gòu)緊湊，特別適合應(yīng)用于配光要求高、貼裝密度高的領(lǐng)域。大功率 LED存在工作時(shí)產(chǎn)生高熱能的問題，需要采用技術(shù)手段將所產(chǎn)生的熱能很好的散發(fā)，否則會 影響其壽命和出光效果。因此大功率LED用的PLCC型支架的典型封裝結(jié)構(gòu)是具有反射腔 結(jié)構(gòu)的塑料外殼除了包裹金屬引線框架外，還包裹置于LED芯片底部且露于支架之外的熱 沉，該熱沉的材料一般選用散熱效果良好的金屬材料，例如銅，以利于散發(fā)LED工作時(shí)產(chǎn)生 的高熱能。由于散熱效果良好，PLCC型大功率LED是目前最常用的大功率LED封裝結(jié)構(gòu)之一。另一種常規(guī)功率LED用的支架是陶瓷基板，其典型封裝結(jié)構(gòu)如附圖2所示承載 LED芯片的基板06與置于該基板06上的反射腔07均采用陶瓷材料；對于大功率LED器件 情況，基板06的芯片安放處還具有至少一個(gè)的通孔08，通孔08內(nèi)填充導(dǎo)熱材料，增強(qiáng)散熱 效果，滿足大功率LED器件的散熱要求。由于陶瓷基板具有良好的絕緣性和散熱性，所以該 類基板廣泛應(yīng)用在大功率LED領(lǐng)域，與PLCC型支架一并占據(jù)整個(gè)大功率LED市場。盡管如此，PLCC型支架與陶瓷基板均存在一些缺點(diǎn)。就PLCC型支架而言，其制造 工藝復(fù)雜，精度要求高，已經(jīng)有很多相關(guān)的專利申請，其核心關(guān)鍵技術(shù)仍掌握在國外企業(yè)手 里，且技術(shù)相對成熟，改進(jìn)空間有限。特別是功率LED用的PLCC型支架，還需要結(jié)合裝配熱 沉進(jìn)行散熱，由于加入了熱沉，需要制備沉孔和裝配熱沉，所以其結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，導(dǎo)致支架 封裝工藝更加繁瑣。同時(shí)，PLCC型的大功率LED體積大，其封裝結(jié)構(gòu)不能應(yīng)用于回流焊接 工藝，不適合全自動批量化的測試與編帶工藝，也不利于下游產(chǎn)品的批量化焊接安裝，尤其 不適用于后續(xù)的LED產(chǎn)品制造的表面貼裝工藝。可見現(xiàn)有的PLCC型支架的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使 得其制造工藝相對復(fù)雜，產(chǎn)品的加工成本也相對較高，而且產(chǎn)品的后續(xù)加工工藝受限，增加 了后續(xù)LED產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和降低了生產(chǎn)效率，并相應(yīng)限制了 PLCC型支架功率LED的應(yīng)用 范圍。雖然陶瓷基板能克服PLCC型支架的主要缺點(diǎn)，但是陶瓷基板的一個(gè)普遍問題是 制造工藝難度大，成本高和材質(zhì)脆。這也是目前限制陶瓷基板不能完全取代PLCC型支架的 關(guān)鍵因素。[0007]綜上所述，需要尋找一種制造工藝簡單、產(chǎn)品出光和散熱效果良好、加工成本較低 的LED支架結(jié)構(gòu)，與前述陶瓷基板和PLCC型支架相比，可以克服上述現(xiàn)有PLCC型支架和陶 瓷基板的技術(shù)缺點(diǎn)。現(xiàn)有的技術(shù)改進(jìn)中，本領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)在制造材料、制作工藝方面進(jìn) 行了嘗試，但都沒有很好的解決和克服上述技術(shù)缺陷。在本實(shí)用新型作出之前，本申請人曾提出了申請?zhí)枮?01020182596. 9、名稱為“一 種表面貼裝型功率LED支架結(jié)構(gòu)”實(shí)用新型的技術(shù)方案，提出一種采用單面覆銅線路板和金 屬片制成的表面貼裝型功率LED支架結(jié)構(gòu)，具有制造方法簡單、成本低、散熱效果的優(yōu)點(diǎn)， 能夠克服功率LED常有的PLCC型支架和陶瓷基板的缺點(diǎn)，具有占領(lǐng)功率LED支架市場的潛 力。然而，在進(jìn)一步的研究中也發(fā)現(xiàn)，由于單面覆銅線路板與金屬片之間僅是通過粘合膠片 連接，在單面覆銅線路板的通孔底部邊緣與金屬片之間可能出現(xiàn)空隙，所以會引起不易通 過如“紅墨水”等可靠性試驗(yàn)，導(dǎo)致該功率LED支架的可靠性存在一定的問題。而且，由于 通孔底部與金屬片不是致密連接，形成芯片安放處底部不連續(xù)平滑，所以會引起LED芯片 的反光率降低。本實(shí)用新型是針對上述技術(shù)缺陷，提出的可以解決上述技術(shù)問題技術(shù)新方案。本 實(shí)用新型提供一種能夠克服本領(lǐng)域技術(shù)人員普遍認(rèn)為的普通絕緣板如PCB板不適于作為 功率LED的封裝材料的技術(shù)偏見，同時(shí)解決使用單面覆銅線路板為基板的情況下在通孔底 部邊緣與金屬片可能出現(xiàn)空隙的問題，提出一種工藝簡單、成本低廉、具有高可靠性、應(yīng)用 范圍廣、高散熱性和高反光率的功率LED支架結(jié)構(gòu)。

實(shí)用新型內(nèi)容與現(xiàn)有技術(shù)的陶瓷基板和PLCC型支架相比，普通絕緣板，如PCB板，其擁有價(jià)格低 廉、對于板的加工工藝相對成熟的優(yōu)勢，即具有成本低、易于加工的優(yōu)點(diǎn)。然而，由于普通絕 緣板存在散熱效果差、耐熱性差的缺點(diǎn)，一方面本領(lǐng)域技術(shù)人員普遍認(rèn)為其不適合功率型 LED器件的高散熱性的要求，只能用于小功率的LED器件，故通用性較差；另一方面，由于其 耐熱性差，在LED封裝固晶工藝中還容易出現(xiàn)分層和變形等問題，成品率較低，本領(lǐng)域技術(shù) 人員普遍認(rèn)為普通絕緣板不適于作為功率LED的封裝材料。本實(shí)用新型克服上述技術(shù)偏見，采用雙面覆金屬層的普通絕緣板板作為制造功率 LED支架的基板，在已經(jīng)作出的以單面覆銅線路板為支架基板并粘接金屬片的技術(shù)方案的 基礎(chǔ)上，針對還存在的技術(shù)缺陷而進(jìn)行的進(jìn)一步技術(shù)創(chuàng)新與改進(jìn)，本實(shí)用新型使用普通絕 緣板為基板，在其雙面覆有金屬層構(gòu)成雙面覆金屬層線路板，作為制造表面貼裝型功率LED 支架的基板，通過對于支架結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新特殊設(shè)計(jì)，提供一種表面貼裝型功率LED支架結(jié)構(gòu) 目的。根據(jù)本實(shí)用新型的表面貼裝型功率LED支架的技術(shù)方案，其結(jié)構(gòu)包括所述支架 是以雙面覆金屬層線路板作為支架線路板，所述線路板的結(jié)構(gòu)是以普通絕緣板為基板，在 其上表面覆蓋有金屬層一、在其下表面覆蓋有金屬層二 ；在所述線路板上具有至少一個(gè)孔； 在所述孔內(nèi)壁上設(shè)置有金屬層；在所述金屬層二上具有與之成一體結(jié)構(gòu)的金屬層三，構(gòu)成 厚金屬層，所述孔底部的金屬層的厚度能夠承載LED芯片；所述線路板上表面具有線路層 一，所述線路板下表面具有線路層二，所述線路層一、所述線路層二以及所述孔組成功率 LED支架結(jié)構(gòu)；切割所述功率LED支架結(jié)構(gòu)，可分離出獨(dú)立的功率LED支架單元。[0013]本實(shí)用新型的雙面覆金屬層線路板制造的支架基板，在結(jié)構(gòu)上具有不同于現(xiàn)有技 術(shù)的特點(diǎn)，所述支架基板上具有孔以及支架線路層，組成所述功率LED支架；所述支架基板 是由金屬層一、金屬層二和置于所述兩金屬層之間的普通絕緣基板組成；所述線路層包括 在基板上表面的線路層一和在基板下表面的線路層二 ；所述線路層一是由對應(yīng)孔周圍、用 于焊接金屬線的引線連接部以及對應(yīng)所述孔兩側(cè)的正負(fù)電極層一組成，所述引線連接部分 別電性連接正負(fù)電極層一；在所述支架基板底部具有厚金屬層，所述線路層二是由對應(yīng)所 述孔底部的厚金屬層作為芯片安放部和對應(yīng)所述芯片安放部并與其電性絕緣的正負(fù)電極 層二組成；所述正負(fù)電極層一、正負(fù)電極層二電性連接組成支架電極；所述孔內(nèi)壁設(shè)有金 屬層。本實(shí)用新型的技術(shù)方案在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上相對于現(xiàn)有技術(shù)的支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新。一 方面，本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)的偏見，采用在普通絕緣板上雙面覆金屬層作為制造支架 的雙面覆金屬層線路板，通過本實(shí)用新型技術(shù)方案結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，采用普通絕緣板加工 工藝與其他LED支架制造的常規(guī)工藝，使用雙面覆金屬層線路板制造出表面貼裝型功率 LED支架，一方面工藝簡單，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品可靠性好，大大降低了生產(chǎn)成本；另一方面， 通過本實(shí)用新型對于支架結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使得用普通絕緣板制造的LED支架能夠滿足功 率LED的高耐熱要求，由于本實(shí)用新型的支架結(jié)構(gòu)將LED芯片直接與導(dǎo)熱良好的、構(gòu)成芯片 安放部的一體結(jié)構(gòu)厚金屬層接觸，讓LED芯片工作時(shí)釋放的熱量能夠直接通過厚金屬層釋 放至外界，所以該LED支架具有良好的散熱效果和高的可靠性，并且具有良好的出光效果， 通過試驗(yàn)證明，該雙面覆金屬層普通絕緣板制造的LED支架具有優(yōu)良的耐熱性能，在LED封 裝的銀漿固晶中不會出現(xiàn)分層和裂解等問題。綜上所述，本實(shí)用新型的方法克服了本領(lǐng)域技術(shù)人員普遍認(rèn)為普通絕緣板不能夠 用于制造功率LED支架的技術(shù)偏見，巧妙地將普通絕緣板應(yīng)用于LED支架的制造，極大的 簡化了現(xiàn)有的功率LED支架的制造工藝，提高了生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)成本，本實(shí)用新型的 方法制造的產(chǎn)品成本低廉，可靠性好，散熱和出光效果好，能應(yīng)用于回流焊接工藝，適合全 自動批量化的測試與編帶工藝，有利于下游產(chǎn)品的批量化焊接安裝，尤其適用于后續(xù)的LED 產(chǎn)品制造的表面貼裝工藝，具有更為廣闊的應(yīng)用范圍。可見，本實(shí)用新型是克服了技術(shù)偏見 的發(fā)明創(chuàng)造，本實(shí)用新型的產(chǎn)品相對于現(xiàn)有技術(shù)具有顯著的進(jìn)步，取得了十分突出的、積極 的技術(shù)效果。

附圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的功率LED用PLCC型支架結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)的功率LED用陶瓷基板支架結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3(由附圖3A、3B、3C、3D、3E組成)所示是本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 意圖；附圖4(由附圖4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G、4H組成)所示是本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí) 施例的結(jié)構(gòu)意圖；附圖5所示是本實(shí)用新型的功率LED支架第一個(gè)實(shí)施例產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6所示是本實(shí)用新型的功率LED支架第二個(gè)實(shí)施例產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；附圖7所示是本實(shí)用新型的功率LED支架第三個(gè)實(shí)施例產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖[0023]附圖8所示是本實(shí)用新型的功率LED支架第四個(gè)實(shí)施例產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記01塑料外殼02金屬引線框架03芯片安放部04 LED芯片05電極用引腳06基板 07反射腔mmmmMmmmk io^mmmkιι·層一 2·層二13盲孔131金屬反射層141電極小盲孔142電極導(dǎo)電層 14金屬箔15厚金屬層 16線路層一 161引線連接部162正負(fù)電極層一 17線路層二171芯片安放部172正負(fù)電極層二2雙面覆金屬層的線路基板20普通絕緣基板21金屬層一 22金屬層二mmmmm^m ^ mmurnmMm ^mi 別^asi寸層24金屬箔 迅粘合膠片 溈路層一引線連接部262正負(fù)電極層一27線路層二 271芯片安放部 272正負(fù)電極層二 281電極小通孔282電極導(dǎo)電層3支架基板 31通孔311孔壁金屬層 32正負(fù)電極 321電極 小通孔322電極導(dǎo)電層33金屬層一 34金屬層二341孔底部金屬層342電極小通孔底部金屬 層35金屬箔351芯片安放部352正負(fù)電極層二 36粘合膠片 37杯罩板371杯孔4支架基板 41盲孔411孔壁金屬層 42正負(fù)電極 421電極 小盲孔43金屬層一431引線連接部432正負(fù)電極層一 44金屬層二 441芯片安放部442正負(fù)電極層二422電極導(dǎo)電層45杯罩板451杯孔46粘合膠片
具體實(shí)施方式
圖1所示的是一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的PLCC型支架，具有反射腔結(jié)構(gòu)的塑料外殼01包裹 金屬引線框架02，該金屬引線框架02帶有承載LED芯片04的芯片安放部03與電極用的引 腳05。圖2所示的是一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的陶瓷基板，承載LED芯片的基板06與置于該基板06 上的反射腔07均采用陶瓷材料。實(shí)施例一根據(jù)圖3所示，為本實(shí)用新型提供的一種功率LED支架結(jié)構(gòu)的實(shí)施例一。如圖3給出了本實(shí)施例的的結(jié)構(gòu)示意圖，對本實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)說明如下?！p面覆金屬層的線路基板1，如圖3A所示，包括普通絕緣基板10，所述基板上表 面覆蓋有金屬層一 11，所述基板10下表面覆蓋有金屬層12?；?0的材質(zhì)沒有特殊要 求，為普通絕緣板，如PCB板，優(yōu)選的是，可采用價(jià)格便宜的玻璃纖維布基板、CEM-3 (3級復(fù) 合環(huán)氧材料，英文Composit Epoxy Material Grade-3)基板、CEM-1 (1級復(fù)合環(huán)氧材料，英 文Composit Epoxy Material Grade-1)基板，也可優(yōu)選采用雙馬來酰亞胺樹脂(BT)基板 以及類似的基材；所覆金屬層優(yōu)選的是銅層。所述雙面覆金屬層線路板上具有至少一個(gè)盲孔13 ；所述盲孔13底部是金屬層二 (如圖:3B所示)，優(yōu)選的是，具有的盲孔可以是M行XN列的盲孔陣列，即是具有M行XN列的盲孔13陣列的支架基板結(jié)構(gòu)(圖3中未示出)。另一個(gè)優(yōu)選方案是，在對應(yīng)所述盲孔 的兩側(cè)各具有至少一個(gè)電極小盲孔141，以構(gòu)成電極的一部分(如圖3所示)。所述盲孔13內(nèi)壁設(shè)置有金屬反射層131。優(yōu)選的是，所述金屬反射層是銅層或銀 層，可以增加LED器件的出光效果。在具有電極小盲孔141的優(yōu)選方案中，所述電極小盲孔 141內(nèi)壁設(shè)置有電極導(dǎo)電層142 (如圖3C所示)，以構(gòu)成正負(fù)電極的一部分，優(yōu)選的是所述 電極導(dǎo)電層可為銅層或者銀層，以提高電極的導(dǎo)電性能。在雙面覆金屬層的線路基板1的金屬層二 12上增加有與之成一體結(jié)構(gòu)的金屬層 三，構(gòu)成厚金屬層15 (如圖3D所示)。優(yōu)選的是所述金屬層三是銅層。優(yōu)選的方案之一是， 在金屬層二 12具有采用電鍍工藝或沉積工藝而生長成的一層金屬三，所述金屬三與金屬 層二 12構(gòu)成厚金屬層15，所述厚金屬層15的厚度達(dá)到能夠承載LED芯片的厚度。另一個(gè) 優(yōu)選的方案是，在雙面覆金屬層線路板1的下表面的金屬層二 12上，還具有層壓粘貼的金 屬箔14，所述線路板底部的金屬層二 2與所述金屬箔14是致密連接，成一體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成厚金 屬層15。在此方案中，優(yōu)選的是將粘合膠片置于所述金屬箔14與線路板底部之間，然后高 溫加熱至所述粘合膠片溶解成具有粘貼性的狀態(tài)，壓合所述金屬箔14使其與所述線路板 底部物理粘貼在一起，然后采用熱熔工藝、電鍍工藝或沉積工藝使所述線路板底部的金屬 層12與所述金屬箔14 一體化，構(gòu)成致密連接，構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的厚金屬層15。在金屬層一上具有線路層一 16、在厚金屬層15上具有線路層二 17 ；所述線路層一 16包括引線連接部161和正負(fù)電極層一 162，其中，所述引線連接部161與所述正負(fù)電極層 一 162分別電性連接；所述線路層二 17包括芯片安放部171和與之相互電性絕緣的正負(fù)電 極層二 172，其中芯片安放部171是所述盲孔13的底部，用以承載LED芯片。在具有電極 小盲孔141的優(yōu)選方案中，還具有所述小盲孔141內(nèi)壁的導(dǎo)電金屬層142與正負(fù)電極層一 162、正負(fù)電極層二 172電性連接構(gòu)成正負(fù)電極的結(jié)構(gòu)(如圖3E所示)。所述線路層一、線 路層二與所述盲孔構(gòu)成功率LED支架結(jié)構(gòu)。切割上述功率LED支架結(jié)構(gòu)，可分離出獨(dú)立的功率LED支架單元。此外，還可在上述支架結(jié)構(gòu)的所述線路層一 16、線路層二 17、盲孔13底部的金屬 箔上表面、盲孔側(cè)壁的金屬層上再電鍍構(gòu)成一層金屬層，如銀層、金層、錫層等類似的金屬 層，以增加支架的光亮度和可焊性。在還可在上述功率LED支架結(jié)構(gòu)上安裝有杯罩板的構(gòu)成具有杯罩板的支架結(jié)構(gòu)， 杯罩板的結(jié)構(gòu)是普通絕緣板為杯罩板的基板，如PCB板，優(yōu)選的是，可采用價(jià)格便宜的 玻璃纖維布基板、CEM-3 (3級復(fù)合環(huán)氧材料，英文Composit Epoxy Material Grade-3)、 CEM-I (1 級復(fù)合環(huán)氧材料，英文 Composit Epoxy Material Grade-1)、FR-I (1 級阻燃紙 Sfe., Hi； flameresistant laminates Grade-1) > FR-2 (2 Wi Pl M^K Sfe., ^JC flame resistant laminates Grade-幻，也可優(yōu)選采用雙馬來酰亞胺樹脂基板，以及類似的基板 為杯罩板的基板，所述基板上具有所述雙面覆金屬層的線路基板1上盲孔的位置、數(shù)量對 應(yīng)的杯孔，構(gòu)成所述杯罩板，優(yōu)選的是，所述杯孔為反射杯狀或圓柱狀；所述杯罩板粘貼在 雙面覆金屬層的線路基板1的上表面，其中所述杯體口徑大于盲孔的口徑，遮蔽除引線連 接部外的整個(gè)線路層一。優(yōu)選的方案是在所述杯罩板上表面涂覆有黑色材料，可增加器件 的對比度。上述安裝杯罩板為是可選擇的結(jié)構(gòu)。[0055]上述功率LED支架結(jié)構(gòu)采用的是普通絕緣板，工藝簡單，成品率高，相對于現(xiàn)有技 術(shù)很大程度提高生產(chǎn)效率，降低了加工成本。并且上述功率LED支架單元，屬于表面貼裝 型支架，可代替現(xiàn)存大功率LED用的PLCC型支架和陶瓷基板支架；對于安裝杯罩板且在所 述杯罩板上表面涂覆有黑色材料所構(gòu)成的功率LED支架單元，可代替現(xiàn)有常規(guī)的頂部出光 LED支架，特別適合應(yīng)用于顯示屏用的頂部出光LED器件。在本實(shí)施例中，采用的工藝十分簡單，在雙面覆金屬層線路板1上具有盲孔金屬 導(dǎo)電層131，及直接在線路板的金屬層二上形成金屬層三或者粘貼金屬箔后形成致密連接 而構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的厚金屬層，解決了孔底部邊緣與金屬片之間可能出現(xiàn)空隙的問題和由此 所引起的不易通過如“紅墨水”等可靠性試驗(yàn)的問題，提高了功率LED支架的可靠性；同時(shí)， 由于本實(shí)施例的盲孔底部構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的厚金屬層，使盲孔底部光滑連接，提高了 LED產(chǎn) 品的出光率。實(shí)施例二根據(jù)圖4所示，為本實(shí)用新型提供的一種功率LED支架結(jié)構(gòu)的實(shí)施例二。如圖4給出了本實(shí)施例的的結(jié)構(gòu)意圖，對本實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)說明如下。一雙面覆金屬層的線路基板2，包括普通絕緣基板20、在所述基板上表面覆蓋有 金屬層一 21，在所述基板下表面覆蓋有金屬層二 22 ；基板20的材質(zhì)沒有特殊要求，為普 通絕緣板，如PCB板，優(yōu)選的是，可采用價(jià)格便宜的玻璃纖維布基板(FR-4)、CEM-3 (3級復(fù) 合環(huán)氧材料，英文Composit Epoxy Material Grade-3)、CEM-1 (1級復(fù)合環(huán)氧材料，英文 Composit EpoxyMaterial Grade-I)，還可以優(yōu)選雙馬來酰亞胺樹脂(BT)以及類似材質(zhì)的 基材為基板；優(yōu)選的是，金屬層為銅層。(如圖4A所示)所述雙面覆金屬層線路板2上具有至少一個(gè)通孔23 (如圖4B所示)；優(yōu)選的一個(gè) 方案是，具有的所述通孔為M行XN列的通孔陣列，以構(gòu)成M行XN列的通孔23陣列的支 架基板(圖4沒示出)；另一個(gè)優(yōu)選的方案是，對應(yīng)所述通孔的兩側(cè)各具有至少一個(gè)電極小 通孔281，構(gòu)成電極的一部分。在所述通孔23內(nèi)壁設(shè)置有上金屬層231，起反射作用；在具有電極小通孔281優(yōu) 選方案中，在所述電極小通孔內(nèi)壁設(shè)置有金屬層構(gòu)成電極導(dǎo)電層觀2 (如圖4C所示)，構(gòu)成 正負(fù)電極的一部分。經(jīng)過蝕刻工藝除去覆有金屬層線路板下表面的大部分金屬層二 22，在至少圍繞所 述通孔23底部邊緣的具有金屬層221，構(gòu)成芯片安放部的基礎(chǔ)。在設(shè)置有電極小通孔的優(yōu) 選方案中，在保留金屬層二 22中，還有圍繞小通孔281底部邊緣的金屬層222，作為構(gòu)成正 負(fù)電極層二的基礎(chǔ)，以構(gòu)成支架正負(fù)電極層的一部分。(如圖4D所示)在所述金屬層二上增加有與之成一體結(jié)構(gòu)的金屬層三構(gòu)成厚金屬層，使孔底部的 金屬層達(dá)到能夠承載LED芯片的厚度。實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選的方案是在雙面覆金屬層線路板2的下表面金屬層二 22 上，疊合并層壓有一金屬箔對，所述雙面覆金屬層線路板2的金屬層二 22與所述金屬箔M 是致密連接，成一體結(jié)構(gòu)，一起構(gòu)成厚金屬層。優(yōu)選的是，所述金屬箔M壓合粘貼在所述線 路板底部，形成假連接，所述假連接是附圖4F所示的連接；通過對所述線路板底部的金屬 層二與所述金屬箔的一體化構(gòu)成致密連接，構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的厚金屬層。在此方案中，優(yōu)選的 是將粘合膠片置于所述金屬箔M與線路板底部之間，然后高溫加熱至所述粘合膠片溶解成具有粘貼性的狀態(tài)，壓合所述金屬箔M使其與所述線路板底部物理粘貼在一起，形成圖 4F所示的假連接，然后采用熱熔工藝、電鍍工藝或沉積工藝使所述線路板底部的金屬二層 22與所述金屬箔M —體化，構(gòu)成致密連接，構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的厚金屬層。在具有電極小通孔 的優(yōu)選方案中，還在所述線路板的電極用小通孔281底部的金屬層222與金屬箔M構(gòu)成有 如附圖4F所示的假連接。金屬箔對與雙面覆金屬層線路板一體化步驟可以采用熱熔工藝、 電鍍工藝或沉積工藝實(shí)現(xiàn)，使所述雙面覆金屬層線路板底部2通孔周圍的金屬層221與金 屬箔M致密連接，形成一體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)金屬箔與雙面覆金屬層線路板金屬二層22 —體化。 優(yōu)選的是，在具有電極小通孔的情況下，還包括使得所述線路板的電極用小通孔281底部 的金屬層222與金屬箔M致密連接一起，形成一體結(jié)構(gòu)的厚金屬層(如附圖4E、4F、4G所 示)°由于金屬箔M與雙面覆金屬層線路板2物理粘貼在一起時(shí)，所述通孔23底部的 金屬層221與金屬箔M沒有完全真正連接成一體結(jié)構(gòu)，其間存在有空隙，這將導(dǎo)致LED支 架在如“紅墨水”等可靠性試驗(yàn)中出現(xiàn)不合格的問題，影響LED支架的可靠性與穩(wěn)定性。通 過金屬箔與雙面覆金屬層線路板一體化，所述雙面覆金屬層線路板2底部與金屬箔M致密 連接一起，實(shí)現(xiàn)了金屬箔與雙面覆金屬層線路板一體化，克服了由于上述可靠性試驗(yàn)嚴(yán)重 不合格的缺陷，增強(qiáng)了本功率LED支架的可靠性。另外，該結(jié)構(gòu)構(gòu)成了平滑的通孔底部，可 增加LED器件的反光率。此外，還可以蝕刻金屬層一 21構(gòu)成線路層一沈，蝕刻所述厚金屬層構(gòu)成線路層二 27，所述線路層一沈的結(jié)構(gòu)包括引線連接部261和正負(fù)電極層一沈2，其中，引線連接部 261分別電性連接正負(fù)電極層一沈2 ；所述線路層二 27的結(jié)構(gòu)包括芯片安放部271和正 負(fù)電極層二 272，二者相互電性絕緣，其中芯片安放部271是置于通孔23底部且密封通孔 23底部的金屬箔M部分，用以承載LED芯片(如圖4H所示)。在具有正負(fù)電極小通孔的 優(yōu)選方案中，還刻蝕構(gòu)成有所述正負(fù)電極層二 272，所述正負(fù)電極層二 272是位于電極小通 孔281底部且密封電極小通孔281底部的金屬層部分。電極小通孔內(nèi)壁的金屬層282 分別電性連接正負(fù)電極層一沈2與正負(fù)電極層二 272，共同形成功率LED支架的正負(fù)電極 18(如圖4H所示)。與實(shí)施例一所述相同，還可以通過電鍍工藝在所述線路層一沈、線路層二 27、通 孔23底部的金屬箔M上表面、通孔23側(cè)壁的金屬層231構(gòu)成有金屬電鍍層，如銀層、金層、 錫層等類似的金屬層，以增加所述支架的光亮度和可焊性。該結(jié)構(gòu)是可選結(jié)構(gòu)。與實(shí)施例一所述相同，還可以在所述支架上安裝有杯罩板，所述杯罩板的結(jié)構(gòu)與 實(shí)施例一所述的相關(guān)內(nèi)容相同，在此不再贅述。該結(jié)構(gòu)是可選結(jié)構(gòu)。切割上述結(jié)構(gòu)的功率LED支架，分離出獨(dú)立的功率LED支架單元。上述功率LED支架是普通絕緣板的加工而成，工藝簡單，成品率高，相對于現(xiàn)有技 術(shù)很大程度提高生產(chǎn)效率，降低了加工成本。由于在雙面覆金屬層線路板1上構(gòu)成的通孔金屬導(dǎo)電層231，以及金屬層二 22與 粘貼的金屬箔M后形成致密連接而構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的厚金屬層，該結(jié)構(gòu)解決了孔底部的邊 緣與金屬層之間可能出現(xiàn)空隙和由此所引起的不易通過如“紅墨水”等可靠性試驗(yàn)的問題， 提高了功率LED支架的可靠性，同時(shí)，由于本實(shí)施例工藝，在通孔內(nèi)壁設(shè)置的金屬層與通孔 底部的厚金屬層形成一體結(jié)構(gòu)的，使孔底部光滑連接，提高了 LED產(chǎn)品的出光率。[0073]實(shí)施例三根據(jù)圖5所示，為本實(shí)用新型提供的一種功率LED支架，其結(jié)構(gòu)包括一雙面覆金 屬層線路板為支架基板3，至少一個(gè)設(shè)置在所述支架基板3的通孔31，以及位于通孔31兩 側(cè)的正、負(fù)電極32和通孔31底部的芯片安放部351。其中，所述支架基板3是由金屬層一 33、金屬層二 34和置于所述兩金屬層之間的絕緣基板組成；優(yōu)選的是，所述正或負(fù)電極32 還各包括至少一個(gè)貫穿支架基板3的電極小通孔321，在所述電極小通孔321內(nèi)壁設(shè)置有 導(dǎo)電層322或填入導(dǎo)電材料(未標(biāo)示)；所述金屬層一 33構(gòu)成線路層一，包括位于通孔31 周圍、用于焊接金屬線的引線連接部331以及位于所述通孔兩側(cè)的正負(fù)電極層一 332，且引 線連接部331分別電性連接正負(fù)電極層一 332 ；所述金屬層二 34構(gòu)成線路層二，包括圍繞 通孔31底部的金屬層341和圍繞電極小通孔321底部的金屬層342 ；所述通孔31內(nèi)壁鍍 有金屬層311起反射作用；還包括一置于所述支架基板3底部的金屬箔35，其中密封所述 通孔31底部的金屬箔35部分稱為芯片安放部351 ；所述金屬箔35通過粘合膠片36粘貼 在支架基板3的底部，并且金屬箔35與通孔31底部的金屬層341成一體結(jié)構(gòu)；所述金屬箔 35還包括與芯片安放部351電性絕緣的正負(fù)電極層二 352。所述電極導(dǎo)電層322或所述導(dǎo) 電材料(未標(biāo)示)與所述正或負(fù)電極層一 332、正或負(fù)電極層二 352電性連接。實(shí)施例四根據(jù)圖6所示，本實(shí)用新型提供一種功率LED支架的前一實(shí)施例的改進(jìn)，其結(jié)構(gòu)與 前一實(shí)施例的區(qū)別在于還包括一設(shè)置于支架基板3上表面的杯罩板37。其中，該杯罩板 37是通過粘合膠片36與支架基板3上表面連接；該杯罩板37還包括與通孔31位置對應(yīng) 的孔狀杯體即杯孔371 ；該杯孔371的孔徑大于通孔31的孔徑，且引線連接部331暴露在 杯孔371中；該杯罩板37覆蓋正負(fù)電極32。優(yōu)選的是，該杯罩板37杯孔371可以是反射 杯狀或者圓柱狀，不限于本實(shí)施例；優(yōu)選的是，該杯罩板37上表面可以涂覆黑色材料，增加 對比度，特別適合應(yīng)用于戶內(nèi)外LED顯示屏中。實(shí)施例五根據(jù)圖7所示，為本實(shí)用新型提供的一種功率LED支架具體實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)包括 一雙面覆金屬層線路板為支架基板4，至少一個(gè)設(shè)置在所述支架基板4的盲孔41，以及位于 盲孔41兩側(cè)的正負(fù)電極42。其中，所述支架基板4是由金屬層一 43、金屬層二 44和置于 所述兩金屬層之間的絕緣基板組成；所述金屬層一 43構(gòu)成線路層一，包括位于盲孔41周 圍、用于焊接金屬線的引線連接部431以及位于所述盲孔兩側(cè)的正負(fù)電極層一 432，且引線 連接部431分別電性連接正負(fù)電極層一 432 ；所述金屬層二 44構(gòu)成線路層二，包括作為盲 孔41底部的金屬層(稱為芯片安放部441)和正負(fù)電極層二 442 ；所述盲孔41內(nèi)壁鍍有金 屬層411起反射作用；所述芯片安放部441與正、負(fù)電極層二 442電性絕緣。優(yōu)選的是，所 述正或負(fù)電極42還包括至少一個(gè)貫穿支架金屬層一 43、基板4的電極小盲孔421，在所述 電極小盲孔421內(nèi)壁設(shè)置有電極導(dǎo)電層422或填入導(dǎo)電材料(未標(biāo)注)，所述電極導(dǎo)電層 422或所述導(dǎo)電材料與所述正或負(fù)電極層一 432、正或負(fù)電極層二 442電性連接。實(shí)施例六根據(jù)圖8所示，為本實(shí)用新型提供的一種功率LED支架前一實(shí)施例的改進(jìn)，其結(jié)構(gòu) 與前一實(shí)施例的區(qū)別在于還包括一設(shè)置于支架基板4上表面的杯罩板45。其中，該杯罩 板45是通過粘合膠片46與支架基板4上表面連接；該杯罩板45還包括與盲孔41位置對應(yīng)的孔狀杯體即杯孔451 ；該杯孔451的孔徑大于盲孔41的孔徑，且引線連接部431暴露 在杯孔451中；該杯罩板45覆蓋正負(fù)電極42。該杯罩板45可以是反射杯狀或者圓柱狀， 不限于本實(shí)施例；在其它實(shí)施例中，該杯罩板45上表面可以涂覆黑色材料，增加對比度， 特別適合應(yīng)用于戶內(nèi)外LED顯示屏中。 綜上所述，本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)偏見，采用普通絕緣板作為制造功率LED 支架的基板，工藝方法簡單、成品率高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特，產(chǎn)品成本低、普及性強(qiáng)，其散熱 效果良好、應(yīng)用范圍廣，適于工業(yè)化批量生產(chǎn)，取得了十分突出的技術(shù)效果。
權(quán)利要求1.一種表面貼裝功率型LED支架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述支架是以雙面覆金屬層線路板作為支架線路板，所述線路板的結(jié)構(gòu)是以普通絕緣 板為基板，在其上表面覆蓋有金屬層一、在其下表面覆蓋有金屬層二 ；在所述線路板上具有 至少一個(gè)孔；在所述孔內(nèi)壁上設(shè)置有金屬層；在所述金屬層二上具有與之成一體結(jié)構(gòu)的金 屬層三，構(gòu)成厚金屬層，所述孔底部的金屬層的厚度能夠承載LED芯片；所述線路板上表面 具有線路層一，所述線路板下表面具有線路層二，所述線路層一、所述線路層二以及所述孔 組成功率LED支架結(jié)構(gòu)；切割所述功率LED支架結(jié)構(gòu)，可分離出獨(dú)立的功率LED支架單元。
2.如權(quán)利要求1所述的支架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述線路板是以PCB板為絕緣基板，所述線路板上具有的孔為M行XN列的孔陣列。
3.如權(quán)利要求1所述的支架結(jié)構(gòu)，其特征在于線路板的下表面大部分金屬層二被去除，具有至少圍繞所述孔底部的金屬層二，構(gòu)成 線路層二的基礎(chǔ)；所述線路層二由線路板下表面保留的金屬層二與蝕刻后的金屬層三構(gòu) 成。
4.如權(quán)利要求1所述的支架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述線路層一的結(jié)構(gòu)是由圍繞所述孔的引線連接部和與所述引線連接部分別電性連 接的正負(fù)電極層一組成，所述線路層二的結(jié)構(gòu)是位于所述孔底部的芯片安放部和與所述芯 片安放部電性絕緣的正負(fù)電極層二組成，所述芯片安放部用以承載LED芯片，所述正負(fù)電 極層一和所述正負(fù)電極層二電性連接，構(gòu)成支架的正負(fù)電極。
5.如權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于在對應(yīng)所述孔的兩側(cè)各具有至少一個(gè)電極小孔，在所述電極小孔內(nèi)壁設(shè)置有孔內(nèi)金屬 導(dǎo)電層，構(gòu)成電極的一部分；在線路板的下表面大部分金屬層二被去除，具有至少圍繞所述 孔底部和至少圍繞所述電極小孔底部的金屬層；所述正負(fù)電極層一、正負(fù)電極層二通過所 述電極小孔內(nèi)壁金屬導(dǎo)電層電性連接，所述正負(fù)電極層一、正負(fù)電極層二、電極小孔金屬導(dǎo) 電層組成支架的正負(fù)電極。
6.如權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述絕緣板為玻璃纖維布基板、CEM-3基板、CEM-I基板或雙馬來酰亞胺樹脂(BT)基 板；所覆金屬層一、金屬層二是銅層；所述形成的孔為M行XN列的孔陣列；所述孔壁金屬 層為銅層或銀層；所述金屬層三為銅層。
7.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述支架結(jié)構(gòu)的所述線路層一、所述線路 層二和所述孔的內(nèi)壁鍍有一層金屬層。
8.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述支架結(jié)構(gòu)安裝有杯罩板，所述杯罩板 以普通絕緣板為基板；所述基板上具有與支架線路板上的所述孔相對應(yīng)的杯體，所述杯體 口徑大于孔的口徑，構(gòu)成所述杯罩板；所述杯罩板安裝粘貼在所述線路板上表面，露出所述 孔，遮蔽除引線連接部外的整個(gè)線路層一。
9.如權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述絕緣基板為玻璃纖維布基板、CEM-3基板、CEM-I基板、FR-I基板、FR-2基板或雙馬 來酰亞胺樹脂基板；所述杯罩板的杯孔是反射杯狀或者圓柱狀；所述杯罩板上表面涂覆有 黑色材料，以增加器件的對比度；所述杯罩板通過粘接膠片粘貼連接在所述線路板上表面。
10.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述孔為盲孔，所述盲孔的底部為金屬層二；所述金屬層二上熔合有金屬層三，或淀積 或電鍍生成有金屬層三，構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的厚金屬層，所述盲孔底部金屬層的厚度能夠承載 LED芯片；所述線路層一是由圍繞所述盲孔的引線連接部和與所述引線連接部分別電性連 接的正負(fù)電極層一構(gòu)成，所述線路層二是位于所述盲孔底部的芯片安放部和與所述芯片安 放部電性絕緣的正負(fù)電極層二，所述芯片安放部是由盲孔底部的厚金屬層部分組成，用以 承載LED芯片，所述正負(fù)電極層一和所述正負(fù)電極層二電性連接，構(gòu)成支架的正負(fù)電極。
11.如權(quán)利要求10所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于在對應(yīng)所述盲孔的兩側(cè)各具有至少一個(gè)電極小盲孔，所述電極小盲孔的底部為金屬層 二，以構(gòu)成電極的一部分；所述電極小盲孔內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)電金屬層；所述正負(fù)電極層一，是 由蝕刻后的位于電極小盲孔周圍的金屬層一構(gòu)成；所述正負(fù)電極層二，是由蝕刻后的位于 電極小盲孔底部的厚金屬層構(gòu)成；所述正負(fù)電極層一、正負(fù)電極層二與所述電極小盲內(nèi)壁 金屬層電性連接，組成支架正負(fù)電極。
12.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述孔為通孔；所述線路板底部的金屬層二上增加的金屬層三是金屬箔，所述金屬箔 壓合粘貼在所述線路板底部，形成假連接，使所述線路板底部的金屬層與所述金屬箔一體 化構(gòu)成致密連接，組成厚金屬層；所述線路層一是由圍繞所述通孔的引線連接部和與所述 引線連接部電性連接的正負(fù)電極層一構(gòu)成；所述線路層二是由所述通孔底部的芯片安放部 和與所述芯片安放部電性絕緣的正負(fù)電極層二構(gòu)成，所述芯片安放部是蝕刻后的通孔底部 的厚金屬層部分，用以承載LED芯片，所述正負(fù)電極層一和所述正負(fù)電極層二電性連接，構(gòu) 成支架的正負(fù)電極。
13.如權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于在線路板下表面的大部分金屬層二被去除，具有蝕刻后的至少圍繞所述通孔底部的金 屬層二，作為線路層二的基礎(chǔ)；所述金屬箔通過粘合膠片高溫壓合與所述線路板底部物理 粘貼，與所述圍繞所述通孔底部的金屬層二形成假連接；通過熔合、電鍍或淀積使金屬箔與 所述線路板底部的金屬層二一體化成致密連接，組成一體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成厚金屬層。
14.如權(quán)利要求13所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于在對應(yīng)所述通孔的兩側(cè)各具有至少一個(gè)電極小通孔，在所述電極小通孔內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo) 電層，構(gòu)成電極的一部分；還具有蝕刻后的圍繞電極小通孔底部的金屬層二，作為電極層二 的基礎(chǔ)；所述金屬箔壓合粘貼在所述線路板底部，還與所述線路板底部的圍繞電極小通孔 底部的金屬層二形成假連接；所述正負(fù)電極層一與所述電極小孔內(nèi)壁金屬導(dǎo)電層電性連 接，所述正負(fù)電極層二是小通孔底部蝕刻后的厚金屬層部分，與所述電極小孔內(nèi)壁金屬導(dǎo) 電層電性連接，所述正負(fù)電極層一、正負(fù)電極層二、電極小通孔組成支架的正負(fù)電極。
15.如權(quán)利要求11或14所述的功率LED支架，其特征在于所述孔兩側(cè)的正負(fù)電極分 別設(shè)置有三個(gè)電極小孔；所述電極小孔內(nèi)壁設(shè)有金屬導(dǎo)電層或者填有內(nèi)部導(dǎo)電材料，并與 所述正負(fù)電極層一、正負(fù)電極層二電性連接，構(gòu)成正負(fù)電極。
16.如權(quán)利要求10或12所述的功率LED支架，其特征在于所述支架還包括一設(shè)置在 支架基板上表面的杯罩板，所述杯罩板是與支架基板上表面粘合連接在一起；所述杯罩板 包括與所述孔位置對應(yīng)的杯孔；所述杯孔的孔徑大于所述孔的孔徑，所述引線連接部暴露 在所述杯孔中；所述杯罩板覆蓋正負(fù)電極層一。
17.如權(quán)利要求16所述的功率LED支架，其特征在于所述杯罩板為玻璃纖維布基板、CEM-3基板、CEM-I基板、FR-I基板、FR-2基板或雙馬 來酰亞胺樹脂基板；所述杯罩板的杯孔是反射杯狀或者圓柱狀；所述杯罩板上表面涂覆有 黑色材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及表面貼裝型功率LED支架結(jié)構(gòu)，所述支架是以普通絕緣板為基板，在其上表面覆蓋有金屬層一、在其下表面覆蓋有金屬層二；在所述線路板上具有至少一個(gè)孔；在孔內(nèi)壁上設(shè)置有金屬層；在金屬層二上具有與之成一體結(jié)構(gòu)的金屬層三構(gòu)成厚金屬層，所述孔底部的金屬層的厚度能夠承載LED芯片；線路板上表面具有線路層一，線路板下表面具有線路層二，線路層一、線路層二以及孔組成本實(shí)用新型的功率LED支架結(jié)構(gòu)；切割該功率LED支架結(jié)構(gòu)，可分離出獨(dú)立的功率LED支架單元。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特，可靠性高、出光性好、散熱效果良好，其應(yīng)用范圍廣、普及性強(qiáng)，適于工業(yè)化批量生產(chǎn)，取得了十分突出的技術(shù)效果。
文檔編號H01L33/62GK201853743SQ201020215719
公開日2011年6月1日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者余彬海, 夏勛力, 孫百榮, 李偉平, 李程, 梁麗芳, 龍孟華 申請人:佛山市國星光電股份有限公司, 珠海市榮盈電子科技有限公司